1. Las variables determinantes en el proceso de aparición de RAS, como se pudo constatar para los casos de estudio pueden ser relacionadas independientemente del tipo de presa, ya que para los dos casos se precisaron: tipo de agregados usados en la conformación de los concretos (clasificación mineralógica y granulometría), tipo de cemento (grado de alcalinidad), diseño de mezcla (dosificación e inclusión de adiciones minerales, relación agua cemento), factores externos (temperatura y humedad) y por último los ensayos previstos para determinar la RAA (ASTM C1260 e inspecciones químicas). Por lo tanto si se hace una revisión de la información en etapas de diseño de las obras es posible prever los efectos y por ende su control.
2. Luego de revisado el material referente a la caracterización de los dos casos de estudio, con referencia al tema de los agregados es fundamental reconocer aquellas rocas y/o minerales que pueden ser reactivos y la rapidez con que iniciaran el proceso y la generación de gel expansiva. Puesto que en una reacción más temprana y en el caso de que el fenómeno dependiera únicamente de esta variable (minerales reactivos de los agregados), sería más costoso y riesgoso el proyecto. Ya que en poco tiempo al presentarse el fenómeno de RAS, sería necesario demoler y reconstruir los daños derivados y la vida útil de la presa tendría serías afectaciones; dado que la impermeabilidad que ofrece el concreto a su núcleo seria vulnerado. Para caso contrario en que el efecto se presente más lentamente, e igualmente se dependiera de los minerales reactivos de los agregados; es posible que incluso se logre alcanzar, la vida útil prevista y hacer los ajustes que se requieran ya que el impacto no es tan severo por lo lento del proceso.
3. Con relación a las fuentes de agregados potencialmente reactivos en Colombia, hacen falta estudios más actualizados que permitan una zonificación geográfica de los sitios, ya que los presentados en la NTC 174 (Quinta actualización- Anexo A) corresponden a un mapa de INGEOMINAS de 1983, lo anterior entendiendo que la causa particular de la presencia del fenómeno está determinada para algunas clases de rocas cuyos componentes mezclados con el álcalis del cemento activan el fenómeno. Se considera apropiado actualizar el mapa con información más específica y se promueva el conocimiento entre los interesados del sector de la construcción. De otra parte, es importante conocer la calidad y tipo de agregados en particular cuando se hace reemplazos por otros materiales como el caso vidrios sintéticos ya que pueden activar el fenómeno con el paso del tiempo.
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4. El efecto de una granulometría con exceso de finos puede agravar el problema de reactividad, teniendo en cuenta que la expansión del concreto es mayor cuanto menor es el tamaño de las partículas al tener más superficie específica para actuar, por lo tanto es importante controlar que los tamaños mínimos del agregado no estén en el rango de 1 a 5 mm. 5. Es oportuno que como medio de inspección y verificación de la reactividad
de los agregados no se use únicamente la determinación del potencial con la implementación de la ASTM C 1260-07. Debido a que se da la situación de resultados denominados como falsos negativos es decir en el laboratorio los resultados arrojan negativa la expansión por RAA, pasado un tiempo de construidas las obras se activa el fenómeno. O falsos Positivos es decir que en laboratorio el resultado es positiva la expansión por RAA y pasado el tiempo de construidas las estructuras, no se activan y jamás presentan daño. Por este motivo es apropiado realizar dos ensayos adicionales, de verificación como: el método químico viable en nuestro país y petrografías. a. En caso de tener dificultad para constatar a los 16 días el potencial reactivo
al realizar el ensayo ASTM C 1260-07, se recomienda llevar el ensayo a un tiempo superior a lo fijado, llevando las muestras a por lo menos 30 días, ya que se da lugar a definir con mayor claridad el límite de expansión, este nuevo limite debe ser superior al 0,10%, sin embargo aún no ha sido fijado en Colombia este nuevo límite. En Australia a los 22 días se mantiene el limite 0,10%.(ver Tabla No. 3).
6. En los casos de estudio fue probable mitigar los efectos de la reactividad y se identificó mediante la disminución de la expansión en el los ensayos según la ASTM C 1260 reportados, donde como mejor opción se registra el uso de ceniza volante en los distintos diseños de mezclas, no solo por la facilidad en su uso, sus costos (disminuye el uso de cemento causado por el reemplazo), sino también su efectividad. Pero es importante que esta dosificación no sea excedida de los contrario se afectaran las resistencias o causaran otras patologías de concreto que en nada beneficiaran al proyecto. Por lo tanto la recomendación es que este tipo de evaluaciones y decisiones, se haga con expertos en los que se analicen todos los efectos inmediatos y posteriores que afecten la durabilidad y resistencia del concreto. Igualmente es apropiado revisar otras opciones de mitigación como el uso del metacaolín (MK), que si bien no se estudio al detalle en la presente investigación; se está posicionando como una alternativa bastante efectiva.
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7. Es importante conocer el entorno y tener claras las variables externas que no solo se limitan a humedad y temperatura sino también a fuentes externas de agua que hacen activar el fenómeno de RAA. Controlar y cuantificar los procesos de humedecimiento y secado que son factores altamente negativos y agravan en muchos casos el deterioro del concreto dañando incluso la armadura.
8. Cuando un concreto padece de RAA, se tiende a pensar que al estar sumergido en agua no será reactivo, la realidad es que el efecto si se mantiene activo y la expansión se da en la medida en que se tenga disponibilidad de agua permeando al interior de la pasta ) minerales reactivos y álcalis disponibles). En consecuencia lo mejor es hacer la mezcla lo más impermeable posible. Y contrario a lo esperado es posible que cuando se tiene un concreto poroso tarde más tiempo en aparecer el agrietamiento y fisuración causado por la RAA, ya que el gel se desplaza más fácilmente a los poros rellenando los espacios vacíos. (Lo anterior como consecuencia de las altas temperaturas que hacen que se disminuya la viscosidad del gel).
9. Se recomienda en los proyectos, hacer la tipificación de obras en riesgo de padecer RAA, ya que permite determinar los sitios en que el control es más relevante y su prevención o tratamiento. Ejemplo tanques, piletas, pilares de puentes, aliviaderos, canales, acueductos, plantas de tratamiento de agua potable o agua residual y todas las estructuras sumergidas o en contacto permanente o periódico con agua. Lo anterior entendiendo que la vulnerabilidad más alta, está dada cuanto más expuesta está a humedad relativa o agua en contacto con los agregados reactivos y álcalis. Si alguna de las variables no esta es posible que no se presente esta patología. 10. Con relación a la especificación, para la evaluación y control de la RAA en
concretos a instalar en obras como presas. La información allí descrita así como el diagrama de flujo a criterio de la autora del presente documento, pueden servir como guía de análisis en otro tipo de proyectos que puedan presentar el mismo problema. Lo anterior fundamentado en que la mayoría de las variables que se analizan son de orden general en todo tipo de mezcla de concreto.
a. Así mismo esta guía permite de forma preventiva analizar las condiciones básicas a las que estará expuesto el concreto a construir en la obra; que pueden agravar el fenómeno de RAA, su posible detección, mitigación y tratamiento.
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1 O. Hernández–Castañeda y C.J. Mendoza–Escobedo. (2005). “Durabilidad e infraestructura: retos e impacto socioeconómico”. México. División de Estudios de Posgrado, Facultad de Ingeniería, UNAM e Instituto de Ingeniería, UNAM.
2 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 175 (1996-11-27) Ingeniería civil y arquitectura. Método químico para determinar la reactividad potencial álcali-sílice de los agregados.
3 ASTM C1260, Standard Test Method for Potential Alkali Reactivity of Aggregates (Mortar-Bar Method) is often used as a screening test.
4 Steven H. Kosmatka, Beatrix Kerkhoff and William C. Panarese 2003, Design and control of concrete mixtures (14a Ed.) Skokie, Illinois 60077-1083 USA – PCA (Portland Cement Association).
5 Instituto Argentino de Normalización. Norma IRAM 1674 - Agregados. Determinación de la Reactividad Alcalina Potencial. Método Acelerado de la Barra de Mortero. Argentina, 1997.
6 Segarra Foradada Judit, 2005, Envejecimiento de presas por reacciones expansivas en hormigón, Universitat Politècnica de Catalunya, Enginyeria de Camins, Canals i Ports, cap. 2.
7 Cavalcante-da Silva, C.F.1, Barreto-Monteiro, E.C.2, Duarte-Gusmão, A2. Análisis de métodos de prevención de la reacción álcali-agregado: Análisis petrográfico y método acelerado para barras de mortero.
8 Enrique Pasquel. RAA el VIH del concreto, (2009). Centro de Investigación Tecnológica del Cemento y el Concreto CITEDEC, Lima, Perú. Sección Laboratorio del concreto.
9 Dent Glasser & Kataoka, 1981, The chemistry of alkali-aggregate reaction. Cement and Concrete Research, 11: 1-9. doi:10.1016/0008-8846(81)90003-X. 10 Fournier & Béru-bé, 2000, Alkali-aggregate reaction in concrete: a review of basic concepts and engineering implications. Journal of Civil Engineering, 27: 167- 191. doi:10.1139/cjce-27-2-167
11 Menéndez, E & Soriano, J.(2007). Procesos expansivos del hormigón: Ensayos Agregado – Álcali, ataque por sulfates hielo deshielo. Sistemas de prevención y actuaciones, Curso de Estudios mayores de la construcción, 17 Ed., instituto Eduardo Torroja, CSIC; Madrid.
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12 Concrete society, (1999). Alkali- Silica Reaction. Minimizing the risk to concrete. Guidance notes and model specification clauses. Technical Report No. 30.
13 CNEGP. Boletín 79 (Monografía), (1991), Reacción Álcali Agregado en presas de hormigón. Ideas Generales y recomendaciones.